a Terra tabellare 
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Il pianeta Terra in una foto dallo spazio 
 
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image credit NASA  -  la maggior parte del testo è liberamente tratto da "Wikipedia"       Orbita della Terra 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Terra, somiglianze e differenze con gli altri pianeti rocciosi

 
image credit Nasa     z 
image credit "Wikipedia"         .
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La Terra è il pianeta su cui vive l'umanità, il terzo in ordine di distanza dal Sole. È il più grande dei pianeti rocciosi del sistema solare, sia per quanto riguarda la massa sia per il diametro. È, per ora, il primo pianeta conosciuto a possedere acqua in forma liquida sulla sua superficie. 
 

 
 
 
 
 

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Terra, osservabilità dallo spazio 

 

La Terra vista durante il corso della missione spaziale Apollo 17  -  image credit Nasa

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Terra, osservabilità dallo spazio 

 

la Terra vista dalla superficie della Luna  -  image credit Nasa

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Terra, il sistema Terra-Luna visto da Marte 

 

image credit Nasa

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Terra, la Sicilia vista dal satellite 

 

image credit www.blogscienze.com

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Terra: moto di rotazione siderale e solare 
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image credit www.montana.edu/maliimage credit www.montana.edu/mali 

 
Il  giorno siderale  (23 ore, 56 minuti, 4 secondi)  è  la  durata  del  periodo  di  rotazione  della Terra  rispetto ad una stella fissa. 
 Il giorno solare (24 ore, in media) è la durata del  periodo di rotazione della Terra rispetto alla stella Sole, attorno a cui rivoluziona
 La  Terra   rivoluziona   compiendo  un  giro  attorno  al  Sole:   in  un anno  c'è   un   giorno   siderale  in  più   dei  giorni  solari. 
Il  giorno  solare  non  ha durata costante.  La  causa  principale  di questo fatto è dovuta all'inclinazione dell'asse di rotazione 
della  Terra rispetto  al  suo piano di rotazione intorno al Sole ( eclittica ). La seconda causa della suddetta anomalia è dovuta 
al  fatto  che  l'orbita terrestre  è  ellitticala  velocità  della  Terra è minima all'afelio e massima al perielio. Il 23 dicembre il 
giorno solare  dura  circa  30 secondi in più (rispetto alle 24 ore medie), mentre al 16 settembre dura circa 21 secondi in menopiù. 

 
 
 
 
 
 
 
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Terra, il moto di rivoluzione siderale 

Filmato 1847 kb esegui  image credit Perseus 

 
La Terra orbita attorno al Sole  rispetto ad una stella fissa A in  un anno siderale pari a 365,2564 giorni ( 365 gg, 6 ore, 9 min, 10 sec ) 
 

 
 
 
 
 
 
 
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Terra, moti millenari: precessione - la trottola 

     image credit Wikipedi(elaborata)a      image credit Wikipedia (elaborata)

 
In fisica la precessione è il cambiamento della direzione dell'asse di rotazione di un oggetto. 
    1) la trottola gira inizialmente su se stessa con asse verticale. 
    2) viene forzosamente spinta ad assumere un asse di rotazione inclinato. 
    3) essa tenderebbe a cadere  verso il basso. 
    4) ma il suo moto di rotazione si oppone a questa caduta ( principio del giroscopio ). 
    5) l'asse comincia a muoversi con moto conico ( reazione giroscopica alla forza di gravità ). 
La situazione è simile, anche se non esattamente identica, a quella della Terra sotto l'azione delle forze di Luna e Sole ... 
 
 
 
 
 
 

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zTerra, moti millenari: la precessione dell'asse terrestre
 
La Terra è inclinata rispetto alla verticale dell'eclittica di 23,45° e ruota su se stessa in un giorno siderale. 

A causa del rigonfiamento equatoriale terrestre, la Luna e il Sole producono una coppia (in senso fisico) gravitazionale che tende a raddrizzare la Terra, ossia a far coincidere il piano equatoriale con il piano dell'eclittica. È questa azione che provoca la precessione oraria dell'asse di rotazione terrestre. Poiché essa è dovuta all'effetto combinato di Luna e Sole, viene più propriamente chiamata precessione lunisolare. 

Anche gli altri pianeti del sistema solare, in misura nettamente minore, esercitano una attrazione sulla Terra, dando vita alla cosiddetta precessione planetaria: quest'ultima è trascurabile rispetto alla precessione lunisolare. 

L'effetto della precessione lunisolare è di 50,37" in senso orario (di cui 30" per influenza lunare oraria, di cui 20,37'' per influenza solare oraria), la precessione planetaria è di 0,11" in senso antiorario, pertanto, la precessione totale risulta essere di circa 50,26" all'anno oraria. 

L'asse terrestre descrive quindi una circonferenza completa in circa 25.786 anni. 
 
 
 
 
 
 

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Terra, moti millenari: la precessione e la nutazione dell'asse terrestre 
image credit Wikipediaimage credit Wikipedia
 
La Luna non ha un piano orbitale fisso, ma inclinato ( 5,145° ) e lentamente rotante ( 18,6 anni ), causando una variazione continua della forza agente sulla Terra. Il termine principale della nutazione è dovuto alla regressione della linea dei nodi della Luna che ha lo stesso periodo di 6798 giorni ( 18,6 anni ). La componente longitudinale ha un'ampiezza di 17" e quella obliqua di 9''. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

z              Terra, moti millenari: la precessione e la nutazione dell'asse terrestre 

 
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La ruota che gira in orizzontale rappresenta la Terra e mette in particolare evidenza il rigonfiamento equatoriale ... 
la gravità agisce tirando verso il basso, tende quindi di abbattere in orizzontale l'asse di rotazione ... la ruota " precede " e " nuta " ... 
il verso di precessione è contrario a quello della Terra ... infatti l'attrazione luni-solare tende a raddrizzare l'asse e non ad abbatterlo ...
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Terra, precessione nel concreto: l'anno tropico 
image credit Perseus image credit Perseus
 
stiamo osservando il moto della Terra, sullo sfondo delle stelle fisse, dal polo Nord del Sole ... la rotazione della superficie della Terra è gestita da Perseus ... al 2-gennaio-2002 4h 5m la Terra si trova poco a sinistra e in basso rispetto alla stella SAO78780 ... nel cielo, a causa della rivoluzione antioraria, la Terra si muove verso sinistra ( freccia verde ) ... l'Australia è volta verso il Sole ... 

dopo un anno solare ( tropico ), alla data del 2-gennaio-2003 4h 5m, la Terra, dopo un giro "dietro le nostre spalle" che ben possono rappresentare il Sole, arriva sul fondo del cielo immutato da destra ( freccia verde ) ... a causa della precessione totale di 50,26'' in senso orario, si troverà indietro proprio di questa quantità rispetto alla data di partenza ... ( 360° - 50,26'' = 359° 59' 10'' : arco in un anno tropico ) ... la Terra si trova ora a destra in basso rispetto a SAO78780 ... nuovamente, l'Australia è volta verso il Sole ... 

 
 

 
 
 

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Terra: anno siderale, anno tropico e calendario
 
tipologia definizione
anno
anno
delta
z z z
gg
ore
min
sec
decimale
min
sec
z z z
anno siderale = da stella a stella
365 
10 
365,2564 
z z z
anno tropico medio = da ga a g(a+1)
365 
48 
46 
365,2422 
20 
23 
(rispetto al siderale)
anno giuliano medio = 365 + 1/4
365 
0 
365,2500 
11 
14 
(rispetto al tropico medio)
anno gregoriano medio = 365 + 97/400
365 
49 
12 
365,2425 
26 
(rispetto al tropico medio)
 
L'anno siderale è l'unico costante e correlato ad un fenomeno astronomico ben definito. 

L'anno tropico medio è più breve di quello siderale perché il nodo ( punto g ) va incontro alla Terra che rivoluziona. A causa della precessione il punto g anticipa ogni anno di 20 minuti e 23 secondi. Questo è l'anno del ritorno delle stagioni e pertanto il più indicato per essere la base del calendario. L'anno tropico vero è variabile in funzione del momento di inizio scelto. Infatti, nel suo moto ellittico la Terra non ha velocità costante e pertanto lo scostamento dipende dal punto di riferimento scelto. 

La prima approssimazione, con un anno astratto, di quello tropico medio è stato l'anno giuliano, che differisce di 11 minuti e 14 secondi. Troppo per gli usi pratici, pertanto è stato necessario procedere giovedì 4 ottobre 1582 alla riforma: il giorno successivo divenne il venerdì 15 ottobre 1582. 

La seconda approssimazione, con un anno astratto, di quello tropico medio è stato l'anno gregoriano medio, che differisce di 26 secondi. Bisognerà sopprimere un giorno soltanto nell'anno 4905 per non avere lo sfalsamento di un giorno.

 
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Terra, approfondimento sull'anno tropico

 
L'anno tropico (dal greco tropos, rotazione) o anno solare, è la durata intercorrente fra due passaggi successivi del Sole allo Zenit di uno stesso tropico, cioè fra due solstizi od equinozi dello stesso nome. Sull'anno tropico è fondato il nostro calendario. È in sostanza il ciclo delle stagioni, o il tempo impiegato dal Sole per tornare nella stessa posizione, vista dalla Terra, lungo l'eclittica. 

L'anno tropico non è perfettamente costante: 

    1) il moto della Terra attorno al Sole è perturbato dalla presenza degli altri pianeti, quindi il passaggio nello stesso punto  
        dell'orbita non avviene sempre nello stesso momento;  
    2) la precessione degli equinozi sposta lentamente il punto zero; data la diversa velocità della Terra lungo l'orbita, l'anno  
        tropico è diverso a seconda del punto di partenza considerato
Per questi motivi è stato definito un anno tropico medio, pari a 365,2422 giorni ( 365 giorni, 5 ore, 48 minuti e 46 secondi ). Per dare l'ordine di grandezza delle variazioni, l'anno tropico misurato a partire dal punto vernale è circa 17 secondi più lungo. 

Cambi nella velocità della precessione, nella eccentricità dell'orbita della Terra e nella sua rotazione, portano ad una variazione della lunghezza dell'anno tropico; tale variazione è di circa 5 ms / anno. Anche se tale termine può sembrare piccolo, diventa determinante nella misura di eventi come vengono osservati dalla Terra (p.es. nel caso di un'eclissi). 

Poiché la linea degli equinozi compie un giro completo rispetto al perielio in circa 21.000 anni, la durata dell'anno tropico rispetto ad un punto dell'eclittica oscilla con tale periodo attorno al valore medio. La lunghezza dell'Anno Medio Gregoriano è di 365 + 97/400 = 365,2425 giorni. Si dovrà, pertanto, ad un certo punto togliere un giorno per rientrare in passo. Ciò accadrà nell’anno 4905. 
 

 
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Terra, astrononia antica e precessione

 
La maggioranza degli astronomi dell'antichità non fa menzione della precessione. 

Considerando lo spostamento misurato di in 150 anni, Ipparco (anno 129 a.C.) stimò la precessione in 46" l'anno, molto vicino al valore effettivo di 50,26" e senz'altro migliore della stima di 36" l'anno fatta tre secoli dopo da Tolomeo. 

La prima interpretazione moderna della precessione come conseguenza della variazione dell'orientamento dell'asse terrestre si deve a Copernico ( De revolutionibus orbium coelestium, del 1543 ): il fenomeno era dovuto all'ondeggiamento dell'asse terrestre intorno alla normale al piano dell'eclittica, fermo restando l'angolo relativo di 23° 27'. 

La spiegazione fisica della precessione in termini di interazione gravitazionale fra la Terra e gli altri corpi del sistema solare, in particolare la Luna ed il Sole, fu dovuta a Isaac Newton e fu riportata nella Philosophiae Naturalis Principia Mathematica del 1687. 

La teoria di Newton prevedeva anche la nutazione: essa fu poi effettivamente osservata dall'astronomo inglese James Bradley nella prima metà del XVIII secolo. La gravitazione universale di Newton è corretta, ma il suo calcolo era in difetto di un fattore circa due. 

La trattazione matematica rigorosa dei moti di precessione e nutazione si deve ai matematici del XVIII secolo, fra i quali spiccano i nomi di Jean Baptiste Le Rond d'Alembert ed Eulero.

 
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Terra, moti millenari: variazione della eccentricità 

 
Il semiasse maggiore dell'ellisse orbitale resta invariato al variare dell'eccentricità [in gergo si dice che è una invariante adiabatica]. 

Secondo la terza legge di Keplero, il periodo dell'orbita è determinato dal semiasse maggiore, quindi l'anno siderale, ovvero il periodo orbitale terrestre, è anch'esso invariante al variare dell'orbita.

 
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Terra, moti millenari: variazione della eccentricità 
 

 
Se la Terra fosse l'unico pianeta in orbita attorno al Sole, l'eccentricità dell'orbita nel tempo non varierebbe. La causa principale della variazione è l'interazione con i campi gravitazionali di Giove e Saturno, i due pianeti più massivi del sistema solare. 

L'orbita terrestre è un'ellisse. L'eccentricità orbitale è una misura del discostamento della forma ellittica dell'orbita dalla figura della circonferenza. 

L'orbita terrestre varia da quasi circolare ( bassa eccentricità: 0,005 ) a discretamente ellittica ( alta eccentricità: 0,06 ). La corrispondente distanza del fuoco dal centro varia da circa 748.000 km a circa 8.976.000 km 

La variazione avviene con un periodo dell'ordine di 100.000 anni. L'eccentricità attuale è 0,01671022. 

Quando l'eccentricità è massima, nell'emisfero boreale le stagioni estive risultano significativamente più lunghe. Autunno ed inverno cadono mentre la Terra si trova più vicina al Sole, la Terra è in movimento alla sua massima velocità, pertanto queste due stagioni sono leggermente più corte rispetto a primavera ed estate. 

Attualmente, nell'emisfero boreale, l'estate è 4,66 giorni più lunga dell'inverno, mentre la primavera è 2,9 giorni più lunga dello autunno.

 
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Terra, moti millenari: variazione della eccentricità 

 
Eccentricità su un periodo di 10.000.000 di anni, centrato su AD 1900. Teoria secolare di Brouwer & van Woerkom ( 1950 ). (1) 

(1) C.D.Murray and S.F.Dermott - "Solar System Dynamics" - Cambridge University Press - 2001

 
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Terra, moti millenari: variazione della inclinazione 
 
credit  http://brainwagon.org/images/earth.gif  [modificata] 

Nella situazione presente ( Terra col satellite Luna ) l'obliquità è essenzialmente stabile, manifestando solo piccole 
variazioni  di  1.3°  attorno  al  valore  medio  di 23.3°  ( quindi tra 22,0° e 24,6° ) con periodo di circa 40.000 anni.

 
 
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Terra, moti millenari: variazione della inclinazione 
 

 
 
 

 
Inclinazione in gradi su un periodo di 20.000.000 di anni, simulazione di J. Laskar. (2) 

(2) J. Laskar - "Chaos in the Solar System" - Astronomie et Systèmes Dynamiques - Observatoire de Paris - June 5, 2003

 
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Terra, moti millenari: precessione anomalistica ( o del perielio ) 
 
credit:  http://commons.wikimedia.org/ 

L' anno  sidereale  vale  ( 365gg  6h  9m  10s ...  l' anno  anomalistico  vale  ( 365gg  6h  13m  53s ) 
L' anno  anomalistico della  Terra risulta superiore a quello siderale per circa 4 minuti e 43 secondi.

 
Nel caso della Terra, la precessione è principalmente causata dall'attrazione gravitazionale esercitata dagli altri pianeti del sistema solare, in primo luogo Giove. Periodo di poco meno di 112.000 anni che, osservato dal Polo Nord Solare, scorre in senso antiorario.
 
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Terra, moti a breve termine: il moto dei poli ( polodia ) 
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image credit Nasa      image credit Nasa 

Il moto dei poli è il movimento dell’asse di rotazione della Terra sopra la sua superficie. Si misura in un sistema di riferimento nel 
quale  la Terra solida  è  fissa  ( in  inglese:  Earth-centered,  Earth-fixed ECEF ). Variazione anni  2001-2003:  circa 13,6 metri.

 
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Terra, moti a breve termine: il moto dei poli ( polodia ) 
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Essi sono formati da una componente principale quasi-periodica e da uno slittamento secolare graduale, quasi verso ovest, dell’asse istantaneo di rotazione o “Polo Nord”, rispetto ad un sistema convenzionale di riferimento, il CIO ( Conventional International Origin ), stabilito tramite osservazioni fatte un secolo fa, e che non è oggi direttamente relazionato alle moderne osservazioni (VLBI, SLR, e GPS). 

La componente principale quasi-periodica è un moto più o meno circolare chiamato “Chandler wobble con un periodo di circa  
435 giorni. 

Lo slittamento secolare si somma all’ampiezza delle componenti periodiche [ wobbles ]. 

Ciò condurrebbe ad errori nel software di navicelle che osservano la Terra, se gli analisti ignorassero i moti quasi-circolari attuali e quelli secolari, compromettendo la accuratezza del calcolo della latitudine e longitudine. 

Queste ultime sono determinate sul International Terrestrial Reference Frame ( ITRF ), che può essere relazionato allo International Celestial Reference System (ICRS) per mezzo degli IERS Earth Orientation Parameters (EOP). 
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Terra, moti a breve termine: il moto dei poli ( polodia ) 
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Il lento slittamento verso ovest, circa 14,3 metri a partire dal 1900, è in parte dovuto al movimento del nucleo e del mantello della Terra, e in parte alla redistribuzione di masse di acqua come lo scioglimento dei ghiacci denominato "Greenland ice sheet", e allo "isostatic rebound", cioè il lento emergere di terre che erano un tempo appesantite dalle coltri di ghiaccio o ghiacciai. Lo slittamento è circa lungo l’80° meridiano ovest [ Miami, Cuba, per intenderci ... ]. 

A causa dei moti interni e delle deformazione delle superfici della Terra, un asse, definito dalla posizione di un certo numero di osservatori sulla superficie della Terra, non è fisso rispetto all’asse di rotazione che definisce il polo celeste. 

Per un particolare osservatorio, si ha l’effetto della variazione della effettiva latitudine, come quella usata nelle trasformazioni da coordinate terrestri a coordinate celesti. La definizione dello International Earth Rotation Service del sistema di assi di riferimento terrestri è denominato IERS Reference Pole (IRP) e definito dal gruppo di lavoro dell’osservatorio. 

La componente quasi-periodica del moto dei poli, denominata “Chandler wobble, consiste di un moto quasi circolare dello IRP attorno al polo celeste con un periodo di circa 14 mesi. Irregolarità più brevi e più lunghe, dovute agli assestamenti interni alla Terra, non sono predicibili e debbono essere monitorati con l’osservazione. 

La risultante delle componenti del Chandler wobble” e dei "moti irregolari" del moto dei poli è pubblicata settimanalmente nel IERS Bulletin A assieme a predizioni per un certo numero di mesi futuri.

 
 
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Terra, moti a breve termine: il moto dei poli ( polodia ) 

 

una visione "esagerata" del moto dei poli ( polodia ) rispetto al sistema di assi di riferimento ... il moto in realtà è dell'ordine della 
decina di metri ... tuttavia è vero che per chi abita sulla Terra cambiano le coordinate ... cambia anche la volta celeste ... 
la Terra ruota sempre secondo l'asse determinato dalla griglia dei meridiani ... è la disposizione della massa che cambia ...

 
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Terra, caratteristiche salienti

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Possiede un campo magnetico, che, insieme ad una atmosfera composta in prevalenza da azoto ed ossigeno, la protegge dalle radiazioni nocive alla vita; l'atmosfera inoltre funziona come scudo contro le piccole meteore, causandone la distruzione per calore da attrito prima del raggiungimento della superficie. 

La formazione della Terra è datata circa 4,57 miliardi di anni e possiede un solo satellite naturale, la Luna, la cui età di formazione, datata su alcuni campioni delle rocce più antiche, è risultata compresa tra 4,29 e 4,56 miliardi di anni fa. 

Il suo asse di rotazione è inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica di 23,45°: questa inclinazione, combinata con la rivoluzione della Terra intorno al Sole, è causa dell'alternarsi delle stagioni. 

Le condizioni atmosferiche primordiali sono state alterate in maniera preponderante dalla presenza di forme di vita, le quali hanno creato un diverso equilibrio ecologico, plasmando la superficie del pianeta. Circa il 71% della superficie è coperta da oceani ad acqua salata, mentre il restante 29% è rappresentato dai continenti e dalle isole. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Terra, caratteristiche salienti
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La superficie esterna è suddivisa in diversi segmenti rigidi, o placche tettoniche, che si spostano significativamente lungo la superficie in periodi dell’ordine del milione di anni. 

La parte interna, attiva dal punto di vista geologico, è composta da un sottile strato relativamente solido o plastico, denominato mantello, e da un nucleo, diviso a sua volta in nucleo esterno, dove si genera il campo magnetico, ed un nucleo interno solido, costituito principalmente da ferro. 

Caratterizzato da un'alta densità, il nucleo è separato dal mantello dalla discontinuità di Gutenberg, posta a circa 2900 km dalla superficie. 

Il nucleo ha un raggio di circa 3500 km e in base alla fase delle componenti costitutive viene suddiviso in due gusci concentrici: 

    • il nucleo esterno, liquido, è composto principalmente da ferro (80%) e nichel ed è caratterizzato da una temperatura di 3000 °C, una  
      densità di 9,3 g/cm³ e una pressione di 1400 kbar. Ha uno spessore di 2270 km. 
    • il nucleo interno, solido, composto quasi esclusivamente di ferro, con un raggio di circa 1250 km, ha una temperatura di 4000 °C  
      (secondo alcuni autori anche 6500 °C), una densità di 13 g/cm³ e una pressione di 3600 kbar. Tali condizioni limite fanno supporre che il 
      ferro si trovi in uno stato cristallino.
Nonostante la temperatura del nucleo interno sia maggiore di quello esterno, esso è solido perché la pressione è superiore e questo porta ad un innalzamento notevole del punto di fusione del ferro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Terra, struttura interna 

 
    1. crosta terrestre - 2. crosta oceanica - 3. mantello superiore - 4. mantello inferiore - 5. nucleo esterno - 6. nucleo interno 
    A: discontinuità di Mohorovicic - B: discontinuità di Gutenberg - C: discontinuità di Lehmann ...    image credit Wikimedia 
 
 
 
 
 
 
 
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Terra, mare cileno 

image credit Cantus      image credit Cantus 

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Le comete durante le fasi primordiali hanno giocato un ruolo fondamentale nella formazione degli oceani. Anche il vulcanesimo è importante, infatti i materiali eruttati sono, oltre la lava, cenere, lapilli, gas, scorie varie, anche vapore acqueo ... 
 
 
 
 
 
  
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Terra, il fenomeno delle maree - componenti teoriche 
 
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La Luna è all'origine del fenomeno delle maree, esse compaiono sugli emisferi opposti, pertanto, in una rotazione della Terra, un punto all'equatore sperimenta due alte maree e due basse maree. Poiché nel frattempo anche la Luna si muove il ritorno del satellite alla verticale locale impiega 24 ore, 50 minuti e 28 secondi. Una alta marea semidiurna ogni 12 ore, 25 minuti e 14 secondi. 
 
 
 
 
 
 
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Terra, il fenomeno delle maree - componenti teoriche 
 
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La Terra, a opportuna latitudine intermedia, sperimenta da un lato una alta marea e dall'altro una marea nulla. Pertanto, in una rotazione, una alta marea diurna ogni 24 ore, 50 minuti e 28 secondi. 
 

 
 
 
 
 
 
Terra, il fenomeno delle maree - maree effettive 
 
 
La irregolarità della distribuzione dei mari e delle terre emerse pone alla marea impedimenti variati al suo moto. Possono aversi fenomeni di risonanza nel caso che la marea ri rifletta colpendo determinate coste. L'onda di marea lunisolare teorica si forma solo nell'Oceano Australe fra i continenti e l'Antartide. 

Negli altri luoghi della Terra le maree saranno molto variate. Le maree saranno fondamentalmente (salvo poche eccezioni) semidiurne oppure diurne oppure miste. 

    Dover è un esempio di marea semidiurna 

    Pakoi, in Cina, è un esempio di marea diurna 

    San Diego, in California, è un esempio di marea mista

l'ampiezza delle maree è molto variabile e può arrivare ai 15 metri della Baia di Fundy, in Scozia. Ogni 18,03 anni (Saros) Terra-Luna-Sole riassumono tra loro la stessa geometria, allora anche le maree riprenderanno un ciclo con le stesse caratteristiche nelle stesse località. 

La previsione della marea reale in una data località presuppone anni di registrazioni col mareografo e la successiva analisi armonica per determinare ampiezze e fasi di tutte le componenti di marea in una certa località. Noti questi coefficienti si possono fare le previsioni future. 

Questo compito è assolto in Italia dallo "Istituto Idrografico della Marina" di Genova, tramite la rete di mareografi. Genova è considerata il riferimento per i livelli di tutte le altre maree d'Italia.

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

Terra, la Luna e la sua influenza 
 
Le maree, con i loro attriti, portano ad un lento rallentamento della rotazione della Terra; la lunghezza del giorno terrestre aumenta di 0,0016 secondi ogni secolo. La Terra ha avuto lo stesso effetto sulla Luna, ma il processo è stato molto più veloce a causa della piccola massa della Luna, e quest'ultima ha adesso un giorno perfettamente uguale al periodo di rotazione attorno alla Terra, presentando sempre lo stesso lato verso il pianeta. 

A causa dell'iterazione tra i due campi gravitazionali, inoltre, la Luna si allontana di circa 38 mm ogni anno. L'insieme di queste piccole modifiche, rapportate su tempi geologici di milioni di anni, sono causa di importanti cambiamenti; infatti basta pensare che durante il Devoniano (circa 410 milioni di anni fa), per esempio, il giorno durava circa 21,8 ore. 

La Luna potrebbe essere stata fondamentale per la comparsa della vita sulla Terra, causando un clima più moderato di quanto altrimenti sarebbe avvenuto. Alcune evidenze paleontologiche e simulazioni computerizzate mostrano che l'inclinazione assiale della Terra è stabilizzata dalle interazioni mareali con la Luna. 

Senza questa stabilizzazione, l'asse di rotazione potrebbe essere caoticamente instabile, come accade per una sfera (un esempio è quello del pianeta Venere, che dalla sua formazione ha subito una rorazione assiale di 177,36°). 

  
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la Terra e il satellite Luna 
 
I piani dei movimenti non sono precisamente allineati: l'asse della Terra è inclinato di 23,45° gradi rispetto alla perpendicolare del piano Terra-Sole, e il piano Terra-Luna è inclinato di 5,145°, cosa che impedisce il verificarsi di due eclissi (una solare ed una lunare) ogni mese, e le rende invece un evento raro. 

L'angolo di inclinazione della Terra è relativamente stabile se considerato su lunghi periodi, tuttavia esso compie un lento e irregolare moto, conosciuto come nutazione, con un periodo di 18,6 anni (pari al periodo della rotazione dell'orbita lunare). L'orientazione dell'asse varia secondo una precessione intorno ad un cerchio completo in un ciclo di poco più di 25.800 anni. La presenza di una precessione è la causa dello sfasamento tra un anno siderale ed un anno tropico (esso è più breve di 20,16 minuti). Entrambe le variazioni del movimento dell'asse derivano dalla mutevole attrazione del Sole e della Luna sulla parte equatoriale del pianeta. Anche la velocità di rotazione del pianeta non è costante, ma varia nel tempo secondo un fenomeno noto come "variazione della lunghezza del giorno". 

In tempi moderni il perielio cade il 3 gennaio, mentre l'afelio circa il 4 luglio. La differenza in termini energetici ricevuti dal Sole tra la posizione di perielio e quella di afelio e di del 6,9% a favore del primo; inoltre dal momento in cui l'emisfero meridionale è orientato verso il Sole, a quello in cui il pianeta raggiunge il punto di perielio, tale emisfero percepisce una leggera maggiore energia rispetto all'emisfero nord durante l'intero anno. Questa differenza, seppure presente, è decisamente poco significativa rispetto all'energia totale derivante dal cambiamento di orientazione dell'asse, e, nella sua parte maggiore, viene assorbita e compensata dalla più alta presenza di masse acquee dell'emisfero meridionale. 

La sfera di Hill (sfera gravitazionale di influenza) della Terra è di circa 1,5 Gm (1.496.620 km circa) di raggio. Questa è la massima distanza alla quale l'influenza gravitazionale del pianeta è più forte di quella solare e dei pianeti. Gli oggetti in orbita, devono rimanere all'interno di questo raggio per non venire influenzati e resi instabili da perturbazioni gravitazionali esterne. 
 
 
 
 
 
 

 
 
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Terra, la geometria 
 
La forma della Terra viene correttamente definita come geoide, è decisamente simile ad uno sferoide oblato (solido di rotazione che si ottiene dalla rotazione di un'ellisse attorno al proprio asse minore), da cui si discosta per un massimo di 100 metri. 

Il metro è stato originariamente definito come 1/10.000.000 della distanza tra l'equatore e il polo nord passando per Parigi, Francia. 

« Coadiuvato dal figlio Jacques e dal nipote Maraldi, Cassini percorre le regioni della Francia meridionale per completare la misura dell’arco di meridiano tra Parigi e Perpignano, capoluogo dei Pirenei orientali, mentre al collega De LaHire, astronomo dello “Observatoire”, affida il compito di procedere da Parigi verso il nord della Francia » [Anna Cassini 1998].   

La rotazione della Terra è la causa del rigonfiamento equatoriale, che comporta un diametro equatoriale di 43 km maggiore di quello polare. Le maggiori deviazioni locali sulla superficie sono: il Monte Everest, con 8850 m (sopra il locale livello del mare) e la Fossa delle Marianne, con  
10.924 m (sotto il locale livello marino). 

Il temperatura interna è mantenuta oggi dal decadimento radioattivo di isotopi dell'uranio, del torio e del potassio. Il calore trasmesso dall'interno all'esterno del pianeta rappresenta solo un ventimillesimo dell'energia che il pianeta riceve dal Sole. 
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Terra, campo magnetico e raggi cosmici .... 
 
Il campo magnetico terrestre è inclinato di 11,4° rispetto all'asse di rotazione. L'intensità del campo magnetico terrestre non è costante nel tempo, ma subisce notevoli variazioni. 

Esse hanno portato, nel corso delle ere geologiche, alla deriva dei poli magnetici rispetto ai continenti e a ripetuti fenomeni di inversione del campo, con scambio reciproco dei poli magnetici Nord e Sud. 

Il magnetismo terrestre ha una notevole importanza per la vita sulla Terra. 

Infatti esso si estende per svariate decine di migliaia di chilometri nello spazio, formando una zona chiamata magnetosfera, la cui presenza genera una sorta di "scudo" elettromagnetico che devia e riduce il numero di raggi cosmici che se arrivassero alla superficie del pianeta porterebbero alla sua sterilizzazione. Questi provengono dallo spazio ed hanno energie che vanno tra 109 e 1020 eV. 

Dall'interazione tra il vento solare (tenue plasma) e magnetosfera viene originato lo splendido fenomeno detto aurora boreale.

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Terra, esempio di aurora boreale 

 

image credit U.S. Air Force 
 
 
 
 

 

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Terra, esempio di aurora australe 
 

11-settembre-2005 - Bear Lake - Alaska     -     image credit Wikipedia 
 
 
 
 
 
 

Terra, l'atmosfera dallo spazio 

 

image credit Nasa 
 
 
 
 
 
 
 

 

Terra, Luna con alone - arco di Lowitz - un "arcobaleno" dovuto a cristalli di ghiaccio 

 

Il raggio può dare una distanza angolare di 22° o 46°  - nel caso in oggetto 22° , infatti, in prima approssimazione, 
la cintura di Orione è sull'equatore (0°) e la Luna è sull'eclittica (23,45°)      -      image credit Pighin 
 
 
 
 

Terra, tramonto in Liguria ... Rapallo 

 

image credit Davide Papalini 

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Terra, il fenomeno della pioggia 

 

image credit Tomasz Sienicki 
 
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Terra, il fenomeno dei fulmini 

 

image credit: Franco Rigotti 

 
 
 

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Terra, un tornado 

 

image credit Daphne Zaras

 
 
 
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Terra, il Polo Sud ... 
 
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La sfera rappresenta la collocazione esatta del Polo Sud - image credit "free" 
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a Terra tabellare